计算机网络作为考研408的重要组成部分，占总分约25分，由选择题和综合应用题构成。掌握计算机网络的基本概念、原理和方法是备考的关键 ，尤其要理解OSI参考模型与TCP/IP模型的对应关系，以及各层协议的工作原理。本文将系统梳理计算机网络考研大纲中要求掌握的核心知识点，包括基本概念、定义、规律、定理、方法和算法等，并进行简明扼要的说明。
一、计算机网络概述
计算机网络是由多台计算机设备通过通信线路和通信设备连接起来的系统，其核心功能是实现数据通信、资源共享、数据处理和提高可靠性 。根据网络覆盖范围，计算机网络可分为个人区域网(PAN)、局域网(LAN)、城域网(MAN)和广域网(WAN) 。按网络拓扑结构可分为总线形、星形、树形、环形和网状形 ，其中以太网常用的星形和总线形拓扑结构需要重点掌握。
计算机网络的主要性能指标包括带宽、时延、吞吐量、速率和信道利用率等 。其中，时延是衡量网络性能的重要指标，包括发送时延、传播时延、排队时延和处理时延 。时延带宽积表示信道的容量，反映了数据在网络中传输的极限能力。这些性能指标的计算和应用在历年真题中均有涉及，需熟练掌握。
二、计算机网络体系结构
计算机网络采用分层结构设计，OSI参考模型是理论标准，TCP/IP模型是实际应用 。OSI七层模型从下到上依次为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层 。TCP/IP四层模型包括网络接口层、网际层、传输层和应用层 ，其中网络接口层对应OSI的数据链路层和物理层，网际层对应OSI的网络层，传输层对应OSI的传输层，应用层对应OSI的会话层、表示层和应用层 。
数据封装与解封装过程是理解分层结构的关键 。发送端的数据经过各层封装形成协议数据单元(PDU)，具体过程为：数据(应用层)→段(传输层)→包(网络层)→帧(数据链路层)→比特流(物理层) 。接收端则逆向处理，逐层去除头部信息。这一过程体现了各层之间的接口和协议如何协同工作，也是历年真题的常考内容。
三、物理层知识点
物理层的主要功能是在物理介质上透明地传输比特流 ，定义接口的机械、电气、功能和规程特性 。物理层涉及的基本概念包括信道、信号、带宽、码元、波特、速率等 ，其中速率(比特率)表示每秒传输的比特数，单位为bit/s。
物理层的核心技术包括：
| 传输介质 | 特点 | 应用场景 |
|---|---|---|
| 双绞线 | 抗干扰性一般，价格低 | 局域网布线 |
| 同轴电缆 | 抗干扰性强，带宽较高 | 有线电视网络 |
| 光纤 | 通信容量大，传输损耗小，抗干扰性强 | 主干网、长距离通信 |
| 无线介质 | 灵活性高，部署方便 | 无线局域网、移动通信 |
信道复用技术是物理层的重要内容，主要包括频分复用(FDM)、时分复用(TDM)、波分复用(WDM)和码分复用(CDM) 。FDM将信道按频率划分，TDM将信道按时间划分，WDM是光的频分复用，CDM则按码型划分信道 。这些技术使得多个用户可以共享同一物理信道，提高了网络资源利用率。
此外，物理层还需掌握编码与调制 技术，如不归零编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码等 。这些编码方式用于将数字信号转换为适合在物理介质上传输的模拟信号。同时，电路交换、报文交换与分组交换三种通信方式的区别与特点也是重点内容，其中分组交换是现代计算机网络的主要交换方式。
四、数据链路层知识点
数据链路层的主要功能是提供相邻节点间的可靠数据传输 ，解决三个基本问题：封装成帧、透明传输和差错控制 。数据链路层的核心技术包括：
封装成帧：将网络层传下来的数据包封装成帧，添加帧头和帧尾。常用的技术有字节计数法、字符填充法和比特填充法等。
透明传输 ：确保数据帧中的比特序列不会被误认为是帧定界符。零比特填充法是PPP协议中实现透明传输的主要方法，通过在数据中插入零比特来避免帧定界符的误判。
差错控制：通过循环冗余检验(CRC)等检错编码技术检测数据传输中的错误。CRC是一种常用的检错码，通过生成冗余校验码附加在数据帧后，接收方通过重新计算校验码验证数据完整性。
数据链路层的重要协议包括点对点协议(PPP)和以太网协议。PPP协议由三个部分组成：链路控制协议(LCP)、网络控制协议(NCP)和物理层规程 。其帧格式包括标志字段、地址字段、控制字段、信息字段和FCS字段。PPP协议支持多种网络层协议，如IP、IPX等，是广域网连接的主要协议。
以太网采用载波监听多点接入/碰撞检测(CSMA/CD)协议 ，通过"先听后发、边听边发、冲突停发、延迟重发"的工作原理实现介质访问控制。CSMA/CD协议的关键概念包括争用期、最短有效帧长等，这些内容在考研真题中经常出现。
数据链路层的流量控制与可靠传输机制 也是重点内容，主要包括滑动窗口机制 。滑动窗口机制用于在数据链路层实现流量控制和可靠传输，通过发送窗口和接收窗口的滑动来控制数据的发送和接收。
VLAN和SDN概念 ，需重点掌握。VLAN(Virtual Local Area Network)是一种逻辑上的局域网划分技术，通过IEEE 802.1Q协议实现 。VLAN的主要优点包括限制广播域、增强网络安全性、简化网络管理和提高带宽利用率等 。VLAN的划分方式主要有基于端口划分、基于MAC地址划分、基于网络层划分和基于策略划分等 。
五、网络层知识点
网络层的主要功能是负责源主机到目的主机的数据包传输 ，包括逻辑寻址、路由选择和拥塞控制等 。网络层的核心协议是IP协议 ，需掌握IPv4和IPv6两种版本。
IPv4地址分为A、B、C、D、E五类，其中A类地址第一个字节为网络号，后三个字节为主机号；B类地址前两个字节为网络号，后两个字节为主机号；C类地址前三个字节为网络号，最后一个字节为主机号。IPv4地址空间不足，IPv6采用128位地址结构 ，提供更大的地址空间和更高效的路由机制。
网络层的重要协议还包括地址解析协议(ARP) 、反向地址解析协议(RARP)和互联网控制消息协议(ICMP) 。其中，ARP用于将IP地址解析为MAC地址，RARP用于将MAC地址解析为IP地址，ICMP用于在IP主机、路由器之间传递控制信息。
路由算法是网络层的核心内容，主要包括距离向量算法和链路状态算法 。距离向量算法如RIP(Routing Information Protocol)，通过交换路由表信息计算到目的地的最短路径；链路状态算法如OSPF(Open Shortest Path First)，通过收集网络拓扑信息计算最短路径 。
**SDN(软件定义网络)**概念 ，需掌握其核心思想：控制平面与数据平面分离，通过集中控制实现网络的灵活管理和优化 。SDN的主要特点包括集中控制、开放接口和可编程性等，是未来网络发展的重要方向。
六、传输层知识点
传输层的主要功能是提供端到端的通信服务 ，负责可靠性、流量控制和差错恢复等 。传输层的核心协议包括UDP协议 和TCP协议 ，两者的主要区别在于TCP提供可靠传输，而UDP提供不可靠传输。
UDP协议的特点是简单高效，无连接，不保证数据传输的可靠性、顺序和完整性，但传输开销小，延迟低。UDP协议的分组格式包括源端口、目的端口、长度和校验和等字段 。
TCP协议是传输层的核心协议，需重点掌握其连接管理、可靠传输、流量控制和拥塞控制等机制 。
TCP连接管理包括三次握手和四次挥手 ：
- 三次握手：SYN→SYN-ACK→ACK，建立连接
- 四次挥手：FIN→ACK→FIN→ACK，终止连接
TCP可靠传输机制 基于滑动窗口技术，通过确认应答、超时重传和选择性重传来保证数据的可靠传输 。其中，确认应答 用于通知发送方数据已成功接收；超时重传 用于处理数据丢失情况；选择性重传用于处理乱序到达的数据。
TCP流量控制 通过滑动窗口机制实现，接收方通过窗口大小通知发送方可发送的数据量，防止接收缓冲区溢出 。TCP拥塞控制包括慢启动、拥塞避免、快速重传和快速恢复等算法 ，这些算法共同作用以优化网络资源利用并避免网络拥塞。
传输层的端口概念也需掌握，端口用于标识应用程序，分为知名端口(0-1023)和动态端口(1024-65535)。传输层通过端口号实现应用层与传输层之间的接口，确保数据能够正确传递到目标应用程序。
七、应用层协议知识点
应用层的主要功能是为用户应用程序提供网络服务接口 。应用层的核心协议包括：
DNS(域名系统)：负责将域名解析为IP地址，采用分层分布式结构 。DNS查询过程包括递归查询和迭代查询，需掌握其工作原理和查询流程。
FTP(文件传输协议)：提供文件传输服务，采用客户-服务器模式，使用两个并行的TCP连接：控制连接和数据连接 。FTP支持主动模式和被动模式，需掌握其工作原理和文件传输过程。
HTTP(超文本传输协议)：用于Web浏览，采用请求-响应模型 。HTTP协议分为HTTP/1.0、HTTP/1.1和HTTP/2等版本，需掌握其状态码(如200 OK、404 Not Found、500 Internal Server Error)和工作流程。
电子邮件协议：包括SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)、POP3(Post Office Protocol version 3)和IMAP(Internet Message Access Protocol) 。其中，SMTP用于发送邮件，POP3和IMAP用于接收邮件，需掌握其基本工作原理和交互过程。
DHCP(动态主机配置协议)：用于自动分配IP地址和相关配置信息，采用四次消息交互：DHCP Discover→DHCP Offer→DHCP Request→DHCP Ack 。需掌握DHCP的工作原理和租约机制。
应用层的其他协议如HTTP 、HTTPS 、SSH 、Telnet等也需了解，但重点应放在上述核心协议上。
八、备考策略与重点提醒
系统学习理论知识是备考的基础，建议先掌握计算机网络的基本概念和体系结构，再按层次深入学习各层协议和技术 。重点应放在OSI参考模型与TCP/IP模型的对应关系、物理层的传输介质和信道复用技术、数据链路层的PPP协议和以太网协议、网络层的IP协议和路由算法、传输层的TCP协议和UDP协议、应用层的核心协议等。
多做真题和模拟题是检验学习效果的有效方法。通过分析历年真题，可以发现计算机网络部分的高频考点，如数据通信基础、信道复用技术、以太网原理、IP地址分类、TCP连接管理、应用层协议等。这些内容在历年真题中经常出现，应重点掌握。
理解协议原理比死记硬背更重要。例如，理解CSMA/CD协议的工作原理，比记住其名称更有价值；理解TCP滑动窗口机制，比记住其参数更有意义。通过理解协议的设计思想和工作原理，可以更好地应对各种考题。
网络新技术如VLAN和SDN是近年来的热点内容，也是考纲新增的考点，需重点掌握。特别是VLAN的实现机制(IEEE 802.1Q协议)和SDN的核心特点(控制平面与数据平面分离)等。
协议对比与应用分析也是备考的重点。例如，比较TCP和UDP协议的异同，分析NAT(Network Address Translation)的工作原理，理解DHCP协议的租约机制等。这些内容不仅需要掌握基本概念，还需要理解其应用场景和实际作用。
总之，计算机网络考研大纲要求掌握的知识点涵盖了从物理层到应用层的完整网络体系结构，以及相关的协议和技术。备考时应系统学习、深入理解、多做真题，特别关注新增内容和高频考点，才能在考试中取得好成绩。